Effect of post design on endodontically restored teeth

En aquest article es fa una revisió de l'efecte del disseny del pern en les prestacions de les dents endodonciades a partir de l'anàlisi de la bibliografia i dels treballs dels autors. De l'estudi es conclou que existeixen proves suficients de l'efecte d'alguns paràmetres en determinades característiques de la dent restaurada: la longitud del pern facilita la retenció de la restauració, que és major en el cas dels perns actius, seguits dels cilíndrics, mentre que els cònics presenten menor retenció. El diàmetre del pern ha de mantenir-se inferior a la meitat de l'amplària de l'arrel. Amb els perns de fibra s'obtenen distribucions de tensions menys sensibles al diàmetre o a la longitud del pern que amb els metàl·lics. No existeixen conclusions clares sobre altres aspectes de la restauració, com ara l'efecte de la forma del pern en la seva resistència, l'efecte del diàmetre en la retenció o el comportament dels diferents sistemes davant de càrregues de fatiga. Els treballs previs dels autors han permès desenvolupar un model biomecànic per a elements finits, validat amb dades experimentals, que pot servir d'ajuda per a clarificar l'efecte de cada paràmetre en les prestacions finals de la restauració.In this article a review is carried out on the effect that post design has on the performance of endodontically treated teeth by analysing the bibliography and the works by the authors themselves. We can conclude from this study that sufficient evidence exists of the effect that some parameters have on specific characteristics of the restored tooth. Post length facilitates retention, which is greater for active posts, followed by cylindrical posts, and tapered posts. The diameter of the post must be less than half the root width. Stress distributions that are less susceptible to post diameter or post length are better obtained with fibre posts than with metallic ones. However, no clear conclusions exist for other aspects of restoration, such as how the shape of the post affects its resistance, how the diameter affects retention or how different systems perform under cyclic loading. The previous works by the authors have made it possible to obtain a finite element biomechanical model, validated with experimental data, which could help to clarify the effect of each parameter on the final properties of tooth restoration

An eye-tracking study to assess the perception of usability affordances of assistive devices. An application to jar openers

Some assistive devices (ADs) aim to ease elders performing daily activities by changing postural and strength requirements. Elders usually have cognitive lacks too, making AD usability perception an important issue. Usability perceptions arise from the affordances conveyed by the AD: design features should act as signifiers transmitting opportunities of how to use the AD. This study assesses the perception of jar openers usability. Eye-tracking (ET) data from 56 subjects were used. Rendered images of 6 ADs were shown, in 2 versions: with and without rubber on the grip area. Each slide showed the 6 ADs, each AD image being an area of interest (AoI) to be tracked. The participants ranked the ADs in the next usability affordances: comfort, effort level, easiness to grip, easiness to use, lid slippery and robustness. For each affordance, they were eye-tracked while deciding the best AD, and afterwards they ranked the other ADs. The ranks were transformed into scores, and their correlation with ET parameters (decision time and number of fixations on each AoI) were studied, along with the effect of the rubber on the scores. Heat maps were also analyzed to identify the signifiers of the ADs that attract attention on usability. The results showed the potentiality of ET to study the perception of ADs usability affordances, and that the addition of rubber on the grip area of the jar openers or the material and shape of the lid area have an effect on their understanding and use

Chapter Towards a Realistic and Self-Contained Biomechanical Model of the Hand

Computer modelling & simulatio

Defective HNF4alpha-dependent gene expression as a driver of hepatocellular failure in alcoholic hepatitis

Alcoholic hepatitis (AH) is a life-threatening condition characterized by profound hepatocellular dysfunction for which targeted treatments are urgently needed. Identification of molecular drivers is hampered by the lack of suitable animal models. By performing RNA sequencing in livers from patients with different phenotypes of alcohol-related liver disease (ALD), we show that development of AH is characterized by defective activity of liver-enriched transcription factors (LETFs). TGFβ1 is a key upstream transcriptome regulator in AH and induces the use of HNF4α P2 promoter in hepatocytes, which results in defective metabolic and synthetic functions. Gene polymorphisms in LETFs including HNF4α are not associated with the development of AH. In contrast, epigenetic studies show that AH livers have profound changes in DNA methylation state and chromatin remodeling, affecting HNF4α-dependent gene expression. We conclude that targeting TGFβ1 and epigenetic drivers that modulate HNF4α-dependent gene expression could be beneficial to improve hepatocellular function in patients with AH

Model biomecànic de la mà orientat al disseny d'eines manuals

En aquesta tesi es presenta un model biomecànic de la mà orientat al disseny d'eines manuals.S'ha comprovat que una correcta adaptació del disseny de l'eina al treballador i a la tasca a realitzar (disseny ergonòmic) suposa una millora dels processos de producció i una reducció de les baixes laborals derivades de l'ús de les eines, i per tant un benefici per a la salut dels treballadors i per a la millora de les condicions de treball.En l'actualitat l'avaluació i el disseny ergonòmic d'eines manuals es realitza únicament en base a una sèrie de recomanacions experimentals de vegades poc realistes o amb una avaluació pràctica insuficient.En aquest sentit, es proposa com a objectiu d'aquesta tesi el desenvolupament d'un model biomecànic de la mà amb la finalitat última d'ajudar en el procés de disseny d'eines manuals, des del punt de vista ergonòmic.Després d'analitzar els models biomecànics existents a la literatura, i d'acord amb l'anatomia funcional de la mà i l'objectiu perseguit, s'ha desenvolupat un model biomecànic de la mà escalable que permet estimar la distribució d'esforços musculars durant la realització tant d'agarrades estàtiques com dinàmiques. El model permet, així mateix, predir màximes forces de prensió per als distints tipus d'agarrada. L'escalabilitat del model permet analitzar distints percentils i grups de població.El model biomecànic desenvolupat ha estat convenientment validat quant a la predicció de màximes forces d'agarrada i a l'estimació d'esforços musculars, la qual cosa permet assegurar la bondat de les aproximacions considerades durant el procés del seu desenvolupament d'acord amb els objectius perseguits.El model ha estat utilitzat amb una sèrie d'aplicacions senzilles orientades a investigar les seues possibilitats i limitacions. En particular el model pot utilitzar-se per estudiar l'espai disponible d'agarrada per a distints grups de població, per estimar màximes forces d'agarrada, pot ajudar a triar la forma d'agarrada més idònia i per tant a definir la forma i zona d'agarrada, permet comparar la qualitat de dos dissenys distints, i pot emprar-se per generar noves recomanacions de disseny.Així mateix es presenta una classificació sistemàtica d'agarrades desenvolupada com pas previ a l'estudi i aplicació del model a l'agarrada d'eines manuals, així com una tècnica fotogramètrica desenvolupada per mesurar la postura sense entorpir el comportament normal dels subjectes en situacions reals d'ús de les eines

Model biomecànic de la mà orientat al disseny d'eines manuals

En aquesta tesi es presenta un model biomecànic de la mà orientat al disseny d'eines manuals.S'ha comprovat que una correcta adaptació del disseny de l'eina al treballador i a la tasca a realitzar (disseny ergonòmic) suposa una millora dels processos de producció i una reducció de les baixes laborals derivades de l'ús de les eines, i per tant un benefici per a la salut dels treballadors i per a la millora de les condicions de treball.En l'actualitat l'avaluació i el disseny ergonòmic d'eines manuals es realitza únicament en base a una sèrie de recomanacions experimentals de vegades poc realistes o amb una avaluació pràctica insuficient.En aquest sentit, es proposa com a objectiu d'aquesta tesi el desenvolupament d'un model biomecànic de la mà amb la finalitat última d'ajudar en el procés de disseny d'eines manuals, des del punt de vista ergonòmic.Després d'analitzar els models biomecànics existents a la literatura, i d'acord amb l'anatomia funcional de la mà i l'objectiu perseguit, s'ha desenvolupat un model biomecànic de la mà escalable que permet estimar la distribució d'esforços musculars durant la realització tant d'agarrades estàtiques com dinàmiques. El model permet, així mateix, predir màximes forces de prensió per als distints tipus d'agarrada. L'escalabilitat del model permet analitzar distints percentils i grups de població.El model biomecànic desenvolupat ha estat convenientment validat quant a la predicció de màximes forces d'agarrada i a l'estimació d'esforços musculars, la qual cosa permet assegurar la bondat de les aproximacions considerades durant el procés del seu desenvolupament d'acord amb els objectius perseguits.El model ha estat utilitzat amb una sèrie d'aplicacions senzilles orientades a investigar les seues possibilitats i limitacions. En particular el model pot utilitzar-se per estudiar l'espai disponible d'agarrada per a distints grups de població, per estimar màximes forces d'agarrada, pot ajudar a triar la forma d'agarrada més idònia i per tant a definir la forma i zona d'agarrada, permet comparar la qualitat de dos dissenys distints, i pot emprar-se per generar noves recomanacions de disseny.Així mateix es presenta una classificació sistemàtica d'agarrades desenvolupada com pas previ a l'estudi i aplicació del model a l'agarrada d'eines manuals, així com una tècnica fotogramètrica desenvolupada per mesurar la postura sense entorpir el comportament normal dels subjectes en situacions reals d'ús de les eines

Problems Using Data Gloves with Strain Gauges to Measure Distal Interphalangeal Joints’ Kinematics

Data gloves with strain gauges are a widely used technology to record hand kinematics. Several researchers have experienced problems when using data glove models to record distal interphalangeal (DIP) joints, mainly in relation to bad glove fitting. The aim of this work is to report the problems that arise when using one of these gloves (CyberGlove) and to determine an appropriate hand size to avoid these problems. First, static controlled postures of DIP joints and dynamic recordings while closing/opening the fist were taken using the data gloves on participants with different hand sizes, in order to establish the minimum hand length that does not pose recording problems. The minimum obtained hand length that allowed proper recording was 184 mm. Then, validation was performed, which consisted of recording the functional range of motion of the DIP joints in a sample of eight healthy participants with hand lengths longer than the minimum obtained one. These results were then compared to the results found in the literature. Although the glove fit properly, some problems remained: difficulty to record small flexion angles or a diminished touch sensitivity. Its usability would improve if two or three different glove sizes were commercially available

Foot sole contact forces vs. ground contact forces to obtain foot joint moments for in-shoe gait-A preliminary study

In-shoe models are required to extend the clinical application of current multisegment kinetic models of the bare foot to study the effect of foot orthoses. Work to date has only addressed marker placement for reliable kinematic analyses. The purpose of this study is to address the difficulties of recording contact forces with available sensors. Ten participants walked 5 times wearing two different types of footwear by stepping on a pressure platform (ground contact forces) while wearing in-shoe pressure sensors (foot sole contact forces). Pressure data were segmented by considering contact cells' anteroposterior location, and were used to compute 3D moments at foot joints. The mean values and 95% confidence intervals were plotted for each device per shoe condition. The peak values and times of forces and moments were computed per participant and trial under each condition, and were compared using mixed-effect tests. Test-retest reliability was analyzed by means of intraclass correlation coefficients. The curve profiles from both devices were similar, with higher joint moments for the instrumented insoles at the metatarsophalangeal joint (~26%), which were lower at the ankle (~8%) and midtarsal (~15%) joints, although the differences were nonsignificant. Not considering frictional forces resulted in ~20% lower peaks at the ankle moments compared to previous studies, which employed force plates. The device affected both shoe conditions in the same way, which suggests the interchangeability of measuring joint moments with one or the other device. This hypothesis was reinforced by the intraclass correlation coefficients, which were higher for the peak values, although only moderate-to-good. In short, both considered alternatives have drawbacks. Only the instrumented in-soles provided direct information about foot contact forces, but it was incomplete (evidenced by the difference in ankle moments between devices). However, recording ground reaction forces offers the advantage of enabling the consideration of contact friction forces (using force plates in series, or combining a pressure platform and a force plate to estimate friction forces and torque), which are less invasive than instrumented insoles (which may affect subjects' gait)